Dynamika pracy elektrolizerów produkujących wodór

• Autorzy: Węcel, D. , Ogulewicz, W. , Kotowicz, J. , Jurczyk, M.

Warianty tytułu

EN

Dynamics of electrolysers operation during hydrogen production

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach w wielu krajach na całym świecie, daje się zaobserwować tendencja do budowy coraz większej ilości elektrowni, które bazują na niestabilnych źródłach energii odnawialnej takich jak wiatr czy promieniowanie słoneczne. Większość tych instalacji jest bezpośrednio przyłączona do sieci elektroenergetycznej. Ze względu na „ekolo-giczne pierwszeństwo” energii z OZE, właściwie cała możliwa do wyprodukowania energia tych elektrowni jest wprowa-dzana do systemu elektroenergetycznego, nawet niezależnie od zapotrzebowania. Wpływa to niekorzystnie na pracę sieci elektroenergetycznej i wymusza stosowanie dodatkowych mechanizmów regulacyjnych przyczyniających się do stabilizacji systemu. Jednym z możliwych rozwiązań jest zastosowanie układów magazynujących nadmiarową energię w wodorze. Podstawowym elementem takiej instalacji jest elektrolizer, który umożliwia płynne obciążenie elektrowni wiatrowej lub słonecznej w zależności od warunków pogodowych, a niezależnie od zapotrzebowania systemu. W artykule zaprezentowano problemy związane z wykorzystaniem elektrolizerów jako odbiornika energii elektrycznej przy niestabilnym źródle zasilania. Przedstawiono również wyniki badań elektrolizera typu PEM małej mocy, przy skokowej zmianie prądu zasilającego.

EN

In recent years in many countries around the world, can be observed a tendency to build more and more power plants that rely on unstable sources of renewable energy such as wind and solar radiation. Most of these plants are directly connected to the electricity network. Because of the "ecological preference" of energy from renewable sources, virtually all energy possible to produce from these power plants is fed into the electricity system, even independently of demand. This has a negative impact on the work of the electricity network and requires the use additional regulation mechanisms that contribute to stability of the system. One possible solution is to use the storage systems which converting excess energy in hydrogen. The main element of this system is the electrolyser, which enables smooth load the wind or solar power plants, depending on weather conditions, and independently of the system demand. The article presents problems associated with use electrolytic cells as an electric energy receiver at unstable power source. It also presents the research results of small PEM type electrolyser, obtained after step change of the supply current.

Słowa kluczowe

PL

produkcja wodoru; elektrolizer; magazynowanie energii; instalacje fotowoltaiczne

EN

hydrogen production; electrolyser; energy storage; photovoltaic systems

• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 1
• Strony: 59--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Węcel, D.

• Zakład Miernictwa i Automatyki Procesów Energetycznych w Instytucie Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice,

autor

Ogulewicz, W.

• Zakład Miernictwa i Automatyki Procesów Energetycznych w Instytucie Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice,

autor

Kotowicz, J.

• Zakład Miernictwa i Automatyki Procesów Energetycznych w Instytucie Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice,

autor

Jurczyk, M.

• Zakład Miernictwa i Automatyki Procesów Energetycznych w Instytucie Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• [1] Sharmistha Bhattacharyya and Sjef Cobben (2011). Consequences of Poor Power Quality – An Overview, Power Quality, Mr Andreas Eberhard (Ed.), ISBN: 978-953-307-180-0, InTech, Available from: http://www.intechopen.com/books/power-quality/consequences-of-poor-power-quality-an-overview
• [2] Tomczyk P.: Zasobniki energii. Konwersatorium "Platforma technologiczna smart grid" http://www.smartgrid.agh.edu.pl/pdf/smart_grids_zasob.pdf
• [3] Paska J., Pawlak K., Surma T.: Systemy wsparcia jako istotny element optymalizacji wpływu nowych, ekologicznych źródeł energii elektrycznej na system elektroenergetyczny. Rynek Energii 2(105)/2013
• [4] Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS), http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php#
• [5] REN21. 2014. Renewables 2014 Global Status Report. Paris. ISBN 978-3-9815934-2-6
• [6] Leading the Energy Transition. Fact Book: Electricity Storage. SBC Energy Institute, september 2013
• [7] Mirek P., Nowak W.: OZE w systemie i co dalej? Potencjał i ewolucja układów magazynowania energii cz. 1. Energetyka Cieplna i Zawodowa 4/2015, 8-12.
• [8] Mirek P., Nowak W.: W ogonie za Stanami. Potencjał i ewolucja układów magazynowania energii cz. 2. Energetyka Cieplna i Zawodowa 5/2015, 64-66.
• [9] Krupa K.: Mistrzostwa w zapasach. Energetyka Cieplna i Zawodowa 5/2015, 74-76.
• [10] Technology Roadmap, Hydrogen and Fuel Cells. International Energy Agency, France, 2015.
• [11] Tomczyk P.: Szanse i bariery rozwoju energetyki wodorowej. Polityka Energetyczna, Tom 12, Zeszyt 2/2 2009
• [12] Godula-Jopek A.: Hydrogen production by electrolysis. Wiley-VCH, Verlag GmbH & Co. KGaA, 2015
• [13] Gahleitner G.: Hydrogen from renewable electricity: An international review of power-to-gas pilot plants for stationary applications. International Journal of Hydrogen Energy, 38 (2013), 2039-2061
• [14] Ogulewicz W., Węcel D., Wiciak G., Łukowicz H., Kotowicz J., Chmielniak T.: Pozyskiwanie energii z ogniw paliwowych typu PEM chłodzonych cieczą. Monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010.
• [15] Węcel D., Ogulewicz W.: Identyfikacja wpływu sposobu zasilania elektrolizera na efektywność produkcji paliwa wodorowego. Rynek Energii Nr 4(89)/2010